戴澍蔚，陳新軍，張衡，周為峰，徐良琦，肖衛(wèi)平

(1.上海海洋大學(xué) 海洋科學(xué)學(xué)院，上海 201306；2. 國家遠洋漁業(yè)工程技術(shù)研究中心, 上海 201306；3. 大洋漁業(yè)資源可持續(xù)開發(fā)教育部重點實驗室，上海 201306；4.中國水產(chǎn)科學(xué)研究院 東海水產(chǎn)研究所 農(nóng)業(yè)部東海與遠洋漁業(yè)資源開發(fā)利用重點實驗室，上海 200090； 5.上海水產(chǎn)集團總公司，上海 200090)

中西太平洋金槍魚圍網(wǎng)高產(chǎn)漁區(qū)年間變化及其原因分析

戴澍蔚1, 4，陳新軍1,2,3*，張衡4，周為峰4，徐良琦5，肖衛(wèi)平5

(1.上海海洋大學(xué) 海洋科學(xué)學(xué)院，上海 201306；2. 國家遠洋漁業(yè)工程技術(shù)研究中心, 上海 201306；3. 大洋漁業(yè)資源可持續(xù)開發(fā)教育部重點實驗室，上海 201306；4.中國水產(chǎn)科學(xué)研究院 東海水產(chǎn)研究所 農(nóng)業(yè)部東海與遠洋漁業(yè)資源開發(fā)利用重點實驗室，上海 200090； 5.上海水產(chǎn)集團總公司，上海 200090)

金槍魚類是中西太平洋海域重要的經(jīng)濟魚種，其中鰹產(chǎn)量約占到總產(chǎn)量的50%。本研究利用1995-2010年16年的中西太平洋(20°S～20°N，120°E～155°W)鰹圍網(wǎng)生產(chǎn)統(tǒng)計數(shù)據(jù)和Nio3.4海區(qū)(5°S～5°N，120°～170°W)海表溫度異常數(shù)據(jù)，對這16年鰹產(chǎn)量最高的十大漁區(qū)(5°×5°)進行時空格局分析，討論漁場分布差異及CPUE與ENSO指數(shù)的關(guān)系。結(jié)果表明：16年間十大作業(yè)漁區(qū)主要分布在5°S～5°N、130°～175°E區(qū)域，這十大漁區(qū)產(chǎn)量占總產(chǎn)量的比重達47.5%，其中5°S～0°、155°～160°E，0°～5°N、130°～135°E，0°～5°N、135°～140°E及5°S～0°、160°～165°E等4個漁區(qū)產(chǎn)量占高產(chǎn)漁區(qū)產(chǎn)量的比重均超過10%，是中西太平洋重要的鰹產(chǎn)區(qū)。高產(chǎn)漁區(qū)的分布受海表溫度影響較大，在厄爾尼諾時期，高產(chǎn)漁區(qū)分布明顯偏東，主要分布在155°～180°E海域；在拉尼娜時期，高產(chǎn)漁區(qū)分布明顯偏西，主要分布在130°～160°E海域。

高產(chǎn)漁區(qū)；鰹；中西太平洋；厄爾尼諾

1 引言

鰹(Katsuwonuspelamis)是高度洄游魚類[1]，主要作業(yè)漁場在140°～175°E海域，在金槍魚圍網(wǎng)漁業(yè)中占據(jù)著重要的地位。近年來，中西太平洋鰹平均年產(chǎn)量超過150萬噸，約占世界鰹總產(chǎn)量的一半以上[2]。南太平洋漁業(yè)委員會(South Pacific Conference, SPC)的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，該區(qū)域鰹圍網(wǎng)產(chǎn)量占該區(qū)域金槍魚圍網(wǎng)產(chǎn)量70%以上，是其他熱帶金槍魚類總產(chǎn)量的兩倍[3]。鰹資源時空分布與海洋環(huán)境關(guān)系十分密切，如厄爾尼諾南方濤動現(xiàn)象ENSO(El Nio Southern Oscillation)。ENSO現(xiàn)象是引起全球氣候年際變化強烈的海氣相互作用現(xiàn)象，對全球漁業(yè)有深遠的影響。在赤道太平洋中部和東部，海表溫度大范圍持續(xù)增暖現(xiàn)象稱為厄爾尼諾(El Nio)，反之為拉尼娜(La Nia)現(xiàn)象[4—6]。在厄爾尼諾期間，赤道太平洋海面高度、氣壓、海流、營養(yǎng)鹽、碳循環(huán)、溫躍層、初級生產(chǎn)力等環(huán)境發(fā)生改變，對鰹漁業(yè)產(chǎn)生顯著影響[7]。標志放流結(jié)果表明，ENSO現(xiàn)象會引起鰹群體的遷移[8]。Lehody等[9]認為厄爾尼諾現(xiàn)象對金槍魚群移動產(chǎn)生重要影響，從而引起漁場移動。上述研究大多基于全部生產(chǎn)統(tǒng)計數(shù)據(jù)，沒有對高產(chǎn)漁區(qū)的年間變化及其規(guī)律進行分析，掌握高產(chǎn)漁區(qū)對科學(xué)指導(dǎo)如何入漁中西太平洋島國，具有十分重要的意義。為此，本研究收集了1995-2010年16年中西太平洋鰹生產(chǎn)統(tǒng)計數(shù)據(jù)以及環(huán)境數(shù)據(jù)，對這16年鰹產(chǎn)量最高的十大漁區(qū)進行時間序列及空間位置分析，結(jié)合Nio3.4海區(qū)海表溫度異常數(shù)據(jù)建立關(guān)系，找出漁場時空分布與海表溫度之間的關(guān)系，為科學(xué)指導(dǎo)中西太平洋金槍魚圍網(wǎng)船隊的生產(chǎn)提供科學(xué)依據(jù)。

2 材料與方法

2.1 材料來源

(1)中西太平洋鰹圍網(wǎng)生產(chǎn)數(shù)據(jù)來源于南太平洋漁業(yè)委員會(http://www.s-prfmo.int)。時間為1995—2010年?？臻g分辨率為5°×5°，時間分辨率為月。數(shù)據(jù)內(nèi)容包含作業(yè)時間、作業(yè)經(jīng)緯度、作業(yè)次數(shù)、漁獲量(包含鰹自由群捕獲量與流木群捕獲量，單位：t)。

(3)海表溫度數(shù)據(jù)來源于南太平洋漁業(yè)委員會，時間分辨率為月，空間分辨率為5°×5°。

2.2 研究方法

(1)高產(chǎn)漁區(qū)的選擇及其產(chǎn)量分析。選取1995—2010年共16年總產(chǎn)量排前10的漁區(qū)(本研究定義為十大漁區(qū)，漁區(qū)指5°×5°海域)比較，分析其產(chǎn)量所占比重以及產(chǎn)量穩(wěn)定性分析；選取1995—2010年中每一年產(chǎn)量排前10 的漁區(qū)，分析其年內(nèi)產(chǎn)量變化及穩(wěn)定性和產(chǎn)量年間變化。CPUE單位是t/網(wǎng)。

圖1 中西太平洋區(qū)域和Nio3.4海區(qū)示意圖Fig.1 The illustration of fishing area of West-Central Pacific and Nio3.4 region

(2)環(huán)境數(shù)據(jù)分析。利用十大高產(chǎn)漁區(qū)所對應(yīng)的環(huán)境數(shù)據(jù)即海表溫度(月度)，與每年十大漁區(qū)對應(yīng)分析；取每年十大漁區(qū)海表溫度平均值的最大值與最小值，結(jié)合漁獲量、漁獲量方差和每年十大漁區(qū)產(chǎn)量分布圖進行比較分析[10—12]。

(3)時間序列建立。對16年總產(chǎn)量十大漁區(qū)的產(chǎn)量按月進行時間序列繪制，并結(jié)合Nio3.4指標(月)進行時間序列分析，探討海表溫度異常與鰹產(chǎn)量及CPUE的關(guān)系。

3 結(jié)果

3.1 十大高產(chǎn)漁區(qū)的總體情況

根據(jù)統(tǒng)計分析，1995—2010年16年間各漁區(qū)平均漁獲量為3 115.97 t/月，最大漁獲量為48 522 t/月，最小漁獲量為0；平均CPUE為15.94 t/網(wǎng)，最大CPUE為90 t/網(wǎng)，最小為0。由圖2可知，1995—2010年16年間十大作業(yè)漁區(qū)主要分布在5°S～5°N、130°～175°E區(qū)域中，累計捕撈產(chǎn)量達到783萬噸，占總產(chǎn)量的比重達到47.5%(表1)。各漁區(qū)總產(chǎn)量及所占比例如表1所示。5°S～0°、155°～160°E漁區(qū)總漁獲量為1 143 496 t，占十大漁區(qū)總產(chǎn)量的14.6%，是中西太平洋最為重要的鰹產(chǎn)區(qū)。0°～5°N、130°～135°E，0°～5°N、135°～140°E及5°S～0°、160°～165°E漁區(qū)產(chǎn)量占比均超過10%，是中西太平洋重要的鰹產(chǎn)區(qū)。5°S～0°、150°～155°E，5°S～0°、145°～150°E，5°S～0°、165°～170°E，0°～5°N、155°～160°E，5°S～0°、170°～175°E，0°～5°N、155°～160°E漁區(qū)是中西太平洋較為重要的鰹產(chǎn)區(qū)。

圖2 1995—2010年十大漁區(qū)總產(chǎn)量分布Fig.2 The distribution of catch for the top ten fishing area during 1995 to 2010

區(qū)域緯度區(qū)域經(jīng)度漁獲量/t占十大漁區(qū)產(chǎn)量百分比/%占總產(chǎn)量百分比/%年平均CPUE/t·網(wǎng)-15°S～0°145°～150°E7166649.24.314.495°S～0°150°～155°E7317149.34.418.015°S～0°155°～160°E114349614.66.921.715°S～0°160°～165°E84487310.85.123.345°S～0°165°～170°E7068549.04.323.365°S～0°170°～175°E6520708.34.025.130°～5°N130°～135°E88269811.35.46.160°～5°N135°～140°E85932611.05.26.200°～5°N150°～155°E6373668.13.920.250°～5°N155°～160°E6526238.34.019.45

圖3 1995-2010年各年度十大漁區(qū)產(chǎn)量分布Fig.3 The annual distribution of catch for the top ten fishing area from 1995 to 2010

3.2 各年高產(chǎn)漁區(qū)的空間分布

由圖3可知，1995—2010年各年度十大漁區(qū)集中分布在5°S～5°N、130°～180°E區(qū)域中。其中在經(jīng)度方向上，1998年有一大漁區(qū)位于該區(qū)域范圍之外；1997年、2001—2002年及2009年分別有兩大漁區(qū)位于該區(qū)域范圍之外。在緯度方向上，1997年、2003年及2008年分別有一大漁區(qū)位于該區(qū)域范圍之外；1998年有兩大漁區(qū)位于該區(qū)域范圍；2010年有三大漁區(qū)位于該區(qū)域范圍之外。1995年、2003年及2010年十大漁區(qū)分布最為集中；1997年和2009年十大漁區(qū)分布最為分散；其他年份十大漁區(qū)分布較為分散。5°S～0°、155°～160°E漁區(qū)16年中6次位列十大漁區(qū)產(chǎn)量首位，是中西太平洋最為重要的鰹產(chǎn)區(qū)；5°S～0°、165°～170°E及0°～5°N、140°～145°E漁區(qū)16年中分別2次位列十大漁區(qū)產(chǎn)量首位，5°S～0°、160°～165°E漁區(qū)16年中3次位列十大漁區(qū)產(chǎn)量次位，5°S～0°、150°～155°E，0°～5°N、130°～135°E及0°～5°N、135°～140°E漁區(qū)16年中分別2次位列十大漁區(qū)產(chǎn)量次位，是中西太平洋重要的鰹產(chǎn)區(qū)。

1995—2010年各年度十大漁區(qū)的平均漁獲量總體呈遞增趨勢(圖4)，其中2007年平均產(chǎn)量最高，為80 375 t；1997年最低，為28 112 t。1995年、1997—2001年、2005年、2009年每年度十大漁區(qū)中各漁區(qū)產(chǎn)量較穩(wěn)定；1996年、2004年、2006年、2010年每年度十大漁區(qū)中各漁區(qū)產(chǎn)量差異較大，方差變化最大，如2010年其方差接近1.2×109。

圖4 1995-2010年各年度十大漁區(qū)平均產(chǎn)量及方差變化關(guān)系圖Fig.4 The average catch for the top ten fishing area and variance from 1995 to 2010

1995-2010年各年十大漁區(qū)月度產(chǎn)量方差變化如圖5，進入21世紀以來，年內(nèi)各月漁獲量變動有變大趨勢。1999年各月產(chǎn)量最穩(wěn)定，1995—1998、2000—2001、2005和2010年各月產(chǎn)量較穩(wěn)定，2002年各月產(chǎn)量波動最大。

圖5 1995-2010年各年十大漁區(qū)月度漁獲量方差變化關(guān)系圖Fig.5 The monthly variance of catch for the top ten fishing area from 1995 to 2010

3.3 各年份高產(chǎn)漁區(qū)海表溫度變化

1995—2010年各年度十大漁區(qū)海表面平均溫度如表2，各漁區(qū)海表溫度最大值在29.75～31.09℃之間波動，最小值則在26.57～29.04℃范圍內(nèi)，其中1997年海表溫度范圍27.76～29.75℃，最大值偏低，十大漁區(qū)漁獲量減少，但漁區(qū)漁獲量差異變小，且漁區(qū)整體呈向東偏移趨勢；1999及2000年海表溫度范圍分別為26.57～30.33℃和27.33～30.42℃，最小值偏低，產(chǎn)量及漁區(qū)位置無特殊變化；2004年海表溫度范圍29.04～31.09℃，最大值與最小值均偏高，產(chǎn)量及漁區(qū)位置無特殊變化。由此得出結(jié)論：漁區(qū)海表溫度最大值越小，其區(qū)域位置向東偏移，該年度十大漁區(qū)總漁獲量有明顯減少且各漁區(qū)漁獲量差異不大。

表2 1995—2010年各年度十大漁區(qū)海表面平均溫度

3.4 時間序列分析

1995-2010年總漁獲量十大漁區(qū)各月產(chǎn)量及CPUE時間序列圖如圖6，總產(chǎn)量與CPUE大體呈正相關(guān)關(guān)系，隨著時間推移，總產(chǎn)量逐漸增加，CPUE則在一定范圍內(nèi)波動，沒有出現(xiàn)明顯下滑，說明中西太平洋鰹資源豐度較好，有比較好的開發(fā)潛力。

根據(jù)NOAA定義，1995-2010年共發(fā)生6次厄爾尼諾事件，分別為1995.1-1995.3，1997.5-1998.5，2002.6-2003.2，2004.7-2005.4，2006.9-2007.1，2009.7-2010.4；發(fā)生4次拉尼娜事件，分別為1995.8-1996.3，1998.7-2001.3，2007.8-2008.6，2010.7-2010.12(圖7)。

由圖6與圖7，當發(fā)生強厄爾尼諾事件且持續(xù)時間較長時，如1997.5-1998.5，十大漁區(qū)鰹產(chǎn)量及CPUE較正常值明顯偏低；當發(fā)生持續(xù)時間較長的拉尼娜事件時，如1998.7-2001.3，鰹產(chǎn)量在較低水平波動，CPUE相對較高；當發(fā)生強拉尼娜事件時，如2007.8-2008.6，十大漁區(qū)鰹產(chǎn)量較高。

圖6 1995-2010年總產(chǎn)量十大漁區(qū)產(chǎn)量及CPUE時間序列圖Fig.6 The total catch and CPUE for the top ten fishing area from 1995 to 2010

圖7 1995-2010年Nio3.4指數(shù)時間序列圖Fig.7 The distribution of Nio3.4 index from 1995 to 2010

圖8 1995-2010年總漁獲量十大漁區(qū)各月產(chǎn)量及CPUE時間序列圖Fig.8 The monthly catch for the top ten fishing area and CPUE from 1995 to 2010

各漁區(qū)月度總產(chǎn)量與CPUE大體呈正相關(guān)關(guān)系(圖8)。其中0°～5°N、135°～140°E及0°～5°N、130°～135°E漁區(qū)CPUE波動較小，在1997年之后CPUE值幾乎維持在10 t/網(wǎng)以下的水平，總產(chǎn)量相對穩(wěn)定，維持在較高水平，說明這兩大漁區(qū)漁船較多，鰹資源量比較穩(wěn)定，但單船產(chǎn)量不高。

4 討論與分析

本研究以月為時間尺度，以5°×5°漁區(qū)為空間尺度對1995-2010年中西太平洋鰹產(chǎn)量進行分析。研究表明高產(chǎn)漁區(qū)空間位置集中分布在5°S～5°N、130°～175°E海域，與陳新軍和鄭波[13]的觀點相符。結(jié)合圖3、圖7中1998年與2010年產(chǎn)量分布及海表溫度距平值得出結(jié)論，在強厄爾尼諾轉(zhuǎn)為強拉尼娜事件時，高產(chǎn)漁區(qū)在10°～5°S中有分布，說明高產(chǎn)漁區(qū)有向南移動的趨勢。沈建華等[14]認為中西太平洋鰹漁獲量重心在厄爾尼諾年位置比較偏東偏南，在拉尼娜年位置比較偏西偏北。鰹漁場分布發(fā)生變化的原因除了海溫變化及洄游外，還有其他諸多因素[15]，郭愛和陳新軍等[16]認為餌料也是引起鰹分布不均的原因之一，正常年份，東太平洋海域上升流受季風(fēng)影響向西流動，使其中蘊藏的大量浮游生物向西傳輸1 800～2 500 km，但在厄爾尼諾年季風(fēng)減弱，浮游生物傳輸距離減少，鰹漁場東移。

結(jié)合圖6與圖7，強厄爾尼諾事件會導(dǎo)致鰹產(chǎn)量及CPUE較正常值明顯偏低；強拉尼娜事件會使得鰹產(chǎn)量提高；而持續(xù)時間較長的拉尼娜事件時會使鰹產(chǎn)量在較低水平波動，CPUE相對較高。

1995-1997年CPUE相對較低，由表2可知，海表溫度最小值偏低可能是引起CPUE值較小的原因。同時高產(chǎn)漁區(qū)CPUE與海表溫度距平值存在密切聯(lián)系，海表溫度距平值越大，CPUE越??；反之亦然。海表溫度對鰹中心漁場分布有重要影響[3,9,17-18]，本研究表明十大漁區(qū)海表溫度在27.5～31℃之間波動，與郭愛等[17]的研究結(jié)果基本相同。

5 結(jié)論

高產(chǎn)漁區(qū)與海表溫度存在密切聯(lián)系，在厄爾尼諾時期分布偏東，各漁區(qū)產(chǎn)量均衡且普遍偏低；在拉尼娜時期分布偏西，各漁區(qū)產(chǎn)量不穩(wěn)定。當拉尼娜持續(xù)時間較長時，在140°～155°E范圍內(nèi)幾乎沒有高產(chǎn)漁區(qū)，在此范圍內(nèi)鰹產(chǎn)量很小。高產(chǎn)漁區(qū)的海表溫度在27.5～31℃之間波動，海表溫度對鰹活動有重要影響，其活動最適海表溫度范圍在27.5～31℃左右。在強厄爾尼諾轉(zhuǎn)為強拉尼娜事件時，高產(chǎn)漁區(qū)在10°～5°S中有分布，有向南約5°的移動趨勢。

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Analysis on annual changes and reasons in high yield fishing areas for tuna purse seine in Western-Central Pacific

Dai Shuwei1, 4, Chen Xinjun1,2,3, Zhang Heng4, Zhou Weifeng4, Xu Liangqi5, Xiao Weiping5

(1.CollegeofMarineSciences，ShanghaiOceanUniversity，Shanghai201306,China； 2.NationalEngineeringResearchCenterforOceanicFisheries,Shanghai201306,China;3.TheKeyLaboratoryofSustainableExploitationofOceanicFisheriesResources,Shanghai201306，China; 4.KeyLaboratoryofEastChinaSea&OceanicFisheryResourcesExploitationandUtilization,MinistryofAgricultureofChina，EastChinaSeaFisheriesResearchInstitute,ChineseAcademyofFisherySciences,Shanghai200090,China;5.ShanghaiFisheriesCompany,Shanghai200090，China)

Tuna is a commercially important species in the Western-Central Pacific. The skipjack (Katsuwonuspelamis) yield accounts for about 50% of total production. In this study, differences in the distribution of fishing grounds and the relationship between CPUE (Catch Per Unit Effort) and ENSO (El Nio Southern Oscillation) index are discussed through the temporal and spatial analysis of top 10 fishing areas based on the tuna purse seine catches in Western-Central Pacific (20°S-20°N, 120°E-155°W) and ENSO SSTA (sea surface temperature anomaly) data of Nio 3.4 region (5°S-5°N, 120°-170°W) collected from 1995 to 2010. The result indicated that the top 10 high yield fishing areas distributed mainly in 5°S-5°N, 130°-175°W region, which account for almost 47.5% in total production. Among them, four fishing areas like 5°-0°S,155°-160°E; 0°-5°N, 130°-135°E; 0°-5°N, 135°-140°E and 5°-0°S, 160°-165°E all have more than 10% of the top 10 high yield fishing areas’ production, which are the important skipjack production areas in the Western-Central Pacific. High yield fishing areas are easily affected by SST (sea surface temperature) which are eastward distributed in 155°-180°E region during El Nio events, and westward distributed in 130°-160°E region during La Nia events.

high yield fishing areas; skipjack; Western-Central Pacific; El Nio

10.3969/j.issn.0253-4193.2017.02.012

2016-07-21；

2016-10-06。

上海市科技創(chuàng)新計劃(15DZ1202200)；海洋局公益性行業(yè)專項(20155014)；中央級公益性科研院所基本科研業(yè)務(wù)費專項資金項目(2015M07)。

戴澍蔚(1990—)，男，江蘇省南通市人，主要研究漁業(yè)遙感與GIS。E-mail：daishuwei@foxmail.com

*通信作者：陳新軍(1967—)，教授，博士生導(dǎo)師，主要研究領(lǐng)域為漁業(yè)資源學(xué)。E-mail：xjchen@shou.edu.cn

S931

A

0253-4193(2017)02-0120-09

戴澍蔚，陳新軍，張衡，等. 中西太平洋金槍魚圍網(wǎng)高產(chǎn)漁區(qū)年間變化及其原因分析[J].海洋學(xué)報，2017，39(2)：120—128,

Dai Shuwei, Chen Xinjun, Zhang Heng, et al. Analysis on annual changes and reasons in high yield fishing areas for tuna purse seine in Western-Central Pacific[J]. Haiyang Xuebao，2017，39(2)：120—128, doi:10.3969/j.issn.0253-4193.2017.02.012